专利名称：4’-叠氮基胞苷衍生物的制备方法
4'-叠氮基胞苷衍生物的制备方法
技术领域：
本发明涉及一种制备下式的4'-叠氮基胞苷
及其水合物或药物可接受盐的新方法。式i的4'-叠氮基胞苷可用于治 疗病毒介导的疾病，特别是治疗HCV介导的疾病。
PCT公布WO 2004/046159 Al和WO 2005/000864 Al已经描述了式i 的4'-叠氮胞苷及其制备的几种合成途径。
为了将4，-叠氮基-三酰基尿苷转化为所需的4，-叠氮基-胞苷，建议在三 唑、三氯氧磷和三乙胺存在下进行反应。但是发现，由于生物降解能力低， 三唑不利于工业规^莫应用。
因此，本发明的目的是提供能够在工业规^莫上实施并且不存在上述缺 点的方法。
已经发现，利用本发明方法能够克服上述缺点。 本发明方法包括制备下式的4，-叠氮基-胞苷
其中
r1和议2独立地选自cor4和c(=o)or4，或r1与R2—起形成ch:
及其水合物或药物可接受盐，其特征在于 a)受到保护的下式4，-叠氮基-三酰基核苷C(CH3)2-、 CH-苯基-、或
桥；
r3选自cor4和c(=0)or4;
r4独立地为Cw2-烷基，任选被l-3个选自d—6-烷基、Cw烷氧基、卤素、
硝基或氰基的取代基取代的苯基；
与咪唑、三氯氧磷和三乙胺反应以形成下式的咪唑化合物，
其中r1、 J^和rS如上所述；
c)最终将式lllb的胺转化为式I的4，-叠氮基-胞苷。
本文所用的术语"Cw2-烷基"是指包含1-12个碳原子的非支链或支 链烃残基。代表性的Cw2-烷基包括甲基、乙基、丙基、异丙基、正丁基、 异丁基、叔丁基、戊基或己基、庚基、辛基、壬基、癸基、十一烷基或十 二烷基。
本文所用的术语"d—6-烷氧基"是指包含l-6个碳原子的非支链或支 链Cw烷基氧基残基。代表性的d—6-烷氧基包括曱氧基、乙氧基、丙氧基、 异丙氧基、正丁氧基、异丁氧基、叔丁氧基、戊氧基或己氧基。
术语"卣素"是指氟、氯、溴和碘，优选氯。
本文所用的术语"水合物"意指式l的4，-叠氮基-胞苷中包含通过非 共价分子间力结合的化学计量或非化学计量的水。
其中r1、 ！^和rs如上所述；
b)式IIIa的咪唑化合物用氨水进行氨解以形成下式的胺，术语"药物可接受的盐，，指式I的4，-叠氮基-胞苷与无机酸诸如氢卤 酸(例如盐酸和氢溴酸)、硫酸、硝酸、磷酸等和有机酸(例如乙酸、酒石酸、 琥珀酸、富马酸、马来酸、苹果酸、水杨酸、柠檬酸、曱磺酸和对-甲M 酸等)的盐。此类盐的形成与分离可依照本领域z一的方法进行。
步骤a包括使用咪哇、三氯氧磷和三乙胺将受到保护的下式的4，-叠氮基-尿苷f汁生物
其中r1、 ！^和rS如上所述。
所述方法通常在有机溶剂、优选二氯曱烷、THF或2-曱基四氢呋喃存 在下在反应温度0。C-80。C、优选20。C-65。C下进行。
咪唑通常以过量使用，其量为相对1当量的式II的4，-叠氮基-三酰基 冲亥香4.0当量-10.0当量，伊乙选5.0当量-8.0当量。
三氯氧磷通常过量使用，其量为相对l当量的式II的4，-叠氮基-三酰 基核苷1.0当量-2.0当量，优选1.4当量-1.7当量。
式II的4，-叠氮基-三酰基核香可依照例如PCT公布WO 2005/000864 Al的实施例1-5z^开的方法合成。
式IIIa的咪唑化合物是新化合物，因此其为本发明的进一步的实施方式。
特别优选的是式IIIa的咪唑化合物，其中R1和W为苯曱酰基或R1 和R2—起形成
步骤a)
其中r1、 rS和R"如上所述， 转化为下式的咪唑化合物，H、、' 、OCH3,
而且W为3-氯苯甲酰基。
式IIIa的咪唑化合物可依照本领域技术人员公知的方法从反应混合物
分离，例如通过蒸发从有才A^目回收。
通常，式Ilia的咪唑化合物直接(不经由有树目分离)进行在步骤b) 中的氨解。 步骤b)
步骤b)包括用氨水氨解式IIIa的咪唑化合物以形成式IIIb的胺。
所述氨解通常在有机溶剂诸如二氯甲烷、四氢呋喃或或2-甲基四氢呋
喃、优选四氢呋喃或2-甲基四氢呋喃中在反应温度20。C-60°C、优选
25。C-45。C下进行。
合适的氨水溶液具有20%-30%的氨含量，通常为约25%。
氨解的持续时间很大程度上取决于氨的量和反应温度。
式IIIb的胺可依照本领域公知的方法分离，但通常直接用在步骤c)中使用。
步骤c)
步骤c)包括将式nib的胺转化为式i的4，-叠氮基-胞苷。
在R1、 R2和R3独立地选自COR4和C(-0)OR4的情况下，在步骤 c)中的的转化是一种在温度20°C-60°C下于氨水和甲醇中进行的甲醇分解
反应o
变为甲醇的变化可通过从反应混合物中蒸馏除去在步骤b)中4吏用的溶 剂并且用甲醇替换实现。
然后，甲醇分解反应可通过添加氨水溶液并且在温度20。C-60°C、优 选25°C-45°C下进4亍反应而实现。
关于合适的氨水溶液，参考前面步骤b)中的描述。 在R'与R2—起形成CH2-、 C(CH3)2-、 CH-苯基-或缩而且W独立地选自coi^和c(-o)or4 (其中W如上所定义)的情况下，
在步骤c)中的转化反应包括在温度20°C-60°C下于氨水和曱醇中进行的甲 醇分解反应以使酰基r3裂解和酸处理以裂解r1和r2形成的缩醛。 甲醇分解反应可如上所述进行。
关于酸处理，可以使用无机酸如盐酸或硫酸，或短链羧酸诸如曱酸或 乙酸。通过W和i^形成的环状缩醛优选使用曱酸在室温下裂解。
所需的式i的4'-叠氮基胞苷的分离可应用技术上公知的方法实现，例 如将溶剂甲醇更换为例如丙酮/乙酸乙酯并且滤除沉淀产物。
在本发明的进一步的实施方式中，上述本发明方法可用于制备下式的 三-异丁酰基氧基化合物。
所述制备可利用异丁酰氯在4-(二甲基tt)-吡咬和三乙胺存在下于水 和有机溶剂的混合物中转化式i的4，-叠氮基-胞苷而实现。合适的有机溶 剂为四氢呋喃。反应温度通常选择在从-5。c到30。c的范围内。式iv的三 -异丁酰氧基化合物的分离可通过下述步骤实现水的后处理，接着将溶剂 更换为异丙醇/庚烷，并且用盐酸酸化。
下述实施例将对本发明的方法进行阐述，但是不具有任何限制意义。
缩写
Bz二苯甲酰基；(Cl)Bz-间氯苯甲酰基；MeTHF二2-曱基四氢呋喃；DMAP= 4-(二甲基氨基)-吡啶；THF-四氢呋喃
实施例
实施例14-氨基-1-((2!1,311,48,510-5-叠氮基-3,4-二羟基-5-羟基曱基-四氢呋喃-2-基)-lH-嘧咬-2-酮的制备。
已zO OBz
在室温下用64 g (0.632 mol)三乙胺处理100 g (0.158 mol) 3-氯苯甲酸 (2R，3S，4R，5R)-2-叠氮基-3，4-双-苯曱酰基氧基-5-(2，4-二氧代-3，4-二氢-2H-嘧啶-l-基)-四氢呋喃-2-基曱酯和86.6 g (1.266 mol)咪唑于500 ml MeTHF 的悬浮液。所获得的混合物在20-45°C下用36.8 g (0.238 mol)三氯氧砩处 理30-120分钟。添加后，将该混合物加热到55-65°C，并且在该温度下搅 拌5-6小时。然后将混合物冷却到15 - 25°C并且在该温度下用300 ml水 处理。分离各层，水层用MeTHF (1x50 ml)萃取。合并的有机层在20-30。C 下用54 g氨(25%水溶液)处理10 - 20分钟。将混合物加热到40°C并且在 该温度下搅拌7-9小时。完全转化后，分离下面的水层，蒸馏除去有机层 中的MeTHF并且用甲醇替换。该甲醇溶液(大约400 ml)然后在30-40°C 下用108 g氨(25。/。水溶液)处理，所获得的混合物在35-40。C下搅拌5小时。 蒸馏除去甲醇并且连续用400 ml丙酮置换，从而产生沉淀。为了完全沉淀， 在室温下加入500ml乙酸乙酯。在2-4小时内将获得的悬浮液冷却至 0-5。C，并且在该温度下再搅拌2小时。过滤晶体，分两部分用预先冷却的 124 ml乙酸乙酯和62ml丙酮混合物洗涤，并且在45。C / <30毫巴下干燥 5小时，获得含量测定为99.4V。(m/m)的作为一7jC合物的43.3 g (90.5%)的 4-氨基-1((21^,38，48，511)-5-叠氮基-3，4，-羟基-5-羟基曱基-四氢呋喃-2-基)-lH-嘧啶-2-酮。
实施例2
3-氯苯甲酸(2R，3S，4R，5R)-2-叠氮基-3,4-双-苯曱酰基氧基-5-(4-咪唑-1-基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-四氢呋喃-2-基曱基酯的制备BzO、 OBz
在室温下用19.2 g (189 mmol)三乙胺处理30.0 g (47,5 mmol)的3-氯苯 甲酸(2R，3S，4R，5R)-2-叠氮基-3，4-双-苯甲酰基氧基-5-(2，4-二氧代-3，4-二氢 -2H-嘧啶-l-基)-四氢呋喃-2-基曱基酯和26.0 g (380 mmol)咪唑于110 ml MeTHF的悬浮液。所获得的混合物在10-20°C下于30分钟内用11.03 g (71.2 mmol)三氯氧磷处理。将该混合物加热到60。C并且在该温度下搅拌5 小时。然后将混合物冷却到15。C并且在该温度下用125 ml水处理。分离 各层，水层用MeTHF (1x30 ml)萃取。通过蒸馏将MeTHF从有机层完全 清除并且用250 ml乙腈替换。加入水(50ml)和二氯曱烷(100ml)并且进行 层分离。水层用二氯曱烷(lxlOOml)萃取。过滤有机层，蒸发溶剂，残留物 (M.2g)在40。C/〈^毫巴下干燥16小时，获得含量测定为".3%(面积) 的29.7 g (90.8。/。)3-氯苯甲酸(2R,3S,4R,5R)-2-叠氮基-3，4-双-苯甲酰基氧基 -5-(4-咪唑-1-基-2-氧代-211-嘧咬-1-基)-四氬呋喃-2-基曱基酯。
H NMR (CDCb) 5 4.87 (s， 2 H); 6.04-6.07 (m， 2H); 6.33 (dd， 1H); 6.51 (d, 1H); 7.20-7.41 (m， 6H); 7.49-7.60 (m， 3H); 7.69 (s， 1H); 7.89-8.06 (m， 7H); 8.37 (s， 1H)。
IR: 2923， 2854， 2120 (-N3)， 1730， 1678, 1633， 1545， 1469， 1247, 1127, 929， 709， 476 cm1。
MS: 682 (M++l)。
实施例3
4-氨基-l-((3aR 4R，6aS，6R)-6-叠氮基-6-羟基曱基-2-曱氧基-四氢呋喃并 13，4-dll,3-间二氧杂环戊烯-4-基)-lH-嘧啶-2-酮的制备在-5到0。C下于15分钟内向0.69 g (10.11 mmol)咪唑和1.07 g (10.5 mmol)三乙胺于9 ml 二氯曱烷的悬浮液中滴加0.49 g (3.22 mmol)三氯氧 磷。15分钟后，在-5。C下先后用1.00 g (2.15 mmol)的3-氯-苯曱酸4-叠氮 基-6-(2,4-二氧代-3，4-二氢-2H-嘧啶-l-基)-2-甲基-四氢呋喃并-[3，4-d-l,3-间 二氧杂环戊烯-4-基甲基酯和1 ml 二氯曱烷处理获得的悬浮液。15分钟内 将该悬浮液升温到室温，然后在室温下搅拌69小时。将所述悬浮液冷却到 0。C并且在该温度下用10ml水处理。升高所述悬浮液温度到室温并进行 层分离。水层用二氯曱烷(2x5ml)萃取。合并的有机层通过MgS04干燥、 过滤、在真空下浓缩，并且在25。C / <10亳巴干燥22小时，获得1.07 g (96%) 米色泡沫状的3-氯苯甲酸4-叠氮基-6-(4-咪唑-l-基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-甲基-四氢呋喃并-[3，4-d]-l，3-间二氧杂环戊烯-4-基甲基酯。
，H醒R (500 MHz, CDC13) 5 3.36 (s, 3H); 4.71 (d, J=12.5 Hz， 1H); 4.77 (d， J=11.5 Hz， 1H); 5.04 (d， J=5.5 Hz, 1H); 5.44 (dd， J=5.5 Hz， J=1.5 Hz， 1H); 6.03 (m， 2H); 6.55 (d， J=7.0 Hz， 1H); 7.21 (dd, J=1.5 Hz， J=0.5 Hz， 1H); 7.42 (dd， J=7.5 Hz， J=7.5 Hz, 1H); 7.58 (m, 1H)， 7.70 (dd， J=2.0 Hz， J=2.0 Hz, 1H), 7.96 (m， 1H), 8.02 (d， J=8.0 Hz, 1H); 8.04 (dd, J=2.0 Hz， J=2.0 Hz， IH); 8.40 (dd， J=1.0 Hz， J=1.0 Hz， 1H)。
将1.055 g (2.05 mmol)该泡沫溶于10 ml THF并且用0.90 g氨(28%水 溶液)处理。获得的溶液在25。C下搅拌24小时。在旋转蒸发器中于25。C 和70至30mmHg压力下浓缩该溶液。加入甲醇(10ml)，接着加入O.卯g 氨(28%水溶液)，并且在25。C下搅拌所获溶液22小时。该溶液在旋转蒸 发器中浓缩，残留物通过使用硅胶的径向色谦进行纯化，纯化过程中先后 用乙酸乙酯和乙酸乙酯/曱醇5:l为洗脱剂，结果获得0.68g(102。/。)米色固体状的4-#J^-1 -((2S，4R,3aS，6aS，6R)-6-叠氮基-6-羟基甲基-2-甲基-四氢呋 喃并[3,4-dI-l ，3-间二氧杂环戊烯-4-基)-lH-嘧啶-2-酮。
实施例4
十二烷酸(2R,3S，4R,5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-叠氮基-3,4-二 羟基-四氢呋喃-2-基曱基酯的制备
在0到-5°C下于15分钟内将1.35 g (8.83 mmol)三氯氧磷于5 ml 二氯 甲烷的溶液滴入1.89 g (27.7 mmol)咪唑和2.92 g (28.9 mmol)三乙胺于20 ml二氯甲烷的悬浮液中，获得的悬浮液在-5。C下搅拌15分钟。加入叠氮 基酯(3.00 g， 5.89 mmol)于12 ml二氯曱烷的溶液并且在IO分钟内使获得的 悬浮液由0°C升温至25°C，然后在25°C下搅拌69小时。将该悬浮液冷 却到0°C，并且在0-5°C下滴入30 ml水。升高悬浮液温度至20。C并进行 层分离。水层用二氯甲烷(2x5 ml)萃取。对合并的有机层进行干燥(MgS04)、 过滤、真空下浓缩，并且在25°C / <10毫巴下干燥5小时，获得3.13 g (95.0%) 米色泡沫状的咪唑衍生物。将该泡沫体溶于30 ml无水THF中，所获溶液 用2.49 g (19.9 mmol)氨(28y。水溶液)处理。23小时后，所述溶液在25。C 下真空浓缩，并且在25。C/〈10毫巴下干燥10小时，获得3.308浅黄色固 体。该固体由热甲醇(50。C)重结晶，获得1.27g无色固体状的甲氧基亚甲基 保护的胞苷衍生物。
将1.20 g (2.36 mmol)所述固体用4.8 ml曱酸(96°/。)处理，所获悬浮液 在25。C下搅拌4小时。依次加水(4.8 ml)和10.5 ml氨(28%水溶液)以将pH 调整为pH9。 l小时后，在25。C下过滤沉淀物，用10ml水洗涂，并且在25°C / <10毫巴下干燥16小时，获得1.10 g (40%)无色固体状的十二烷酸 (2R，3R,4S，5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-叠氮基-3，4-二羟基-四氢
呋喃-2-基曱基酯。
分析用样本通过热甲醇重结晶而获得。
NMR (500 MHz, DMSO-d6) 5 0.85 (t， J=7.0 Hz， 3H); 1.18-1.30 (m， 16H); 1.53 (m， 2H); 2.33 (t， J=7.5 Hz， 2H); 3.78 (t， J=5.0 Hz， 1H); 4.29 (d， ,1=12.0 Hz, 1H); 4.41 (d， J=12.0 Hz， 1H); 4.53-4.57 (m， 1H); 5.60 (br， 1H); 5.83 (d， J=8.0 Hz, 1H); 5.98 (br， 1H); 6.17 (d， J=8.0 Hz, 1H)， 7.33 (br， 2H)， 7.65 (d, J=7.0 Hz， 1H)。
13C醒R (125 MHz, DMSO-d6) 5 173.0， 166.2， 156.2， 142.0， 97.9， 96.3， 89.6， 74.7， 72.1， 65.1, 34.0， 32.0， 29.7, 29.5， 29.4, 29.3， 29.0， 25.0, 22.8， 14.7。
IR (KBr): 3538, 3400， 3288， 2924， 2850， 2116， 1759， 1672， 1641， 1593， 1523 cm—'。
实施例5
异丁酸(2R，3S,4R,5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-叠氮基-3，4-双-异 丁酰基氧基-四氢呋喃-2-基曱基酯盐酸盐的制备
在-5到0。C下用35.8 g (0.354 mol)三乙胺处理21.6 g (0.070 mol)的4-氨基-1((211，38，48，5议)-5-叠氮基-3,4,-羟基-5-羟基甲基-四氢呋喃-2-基)-111-嘧咬-2-酮和88 mg(0.72 mmol) DMAP于102 ml THF和40 ml水中的悬浮 液。然后，在1-2小时内该混合物在-5到20。C下用29.5 g (0.271 mol)异丁 酰氯处理，升高所获混合物的温度到室温并且在室温下搅拌l小时。完全 转化后，依次加入110 ml乙酸乙酯和30 ml水，并且通过加入大约6.8 g盐酸(37。/。水溶液)将pH调整到pH 6.5-7.0。进行层分离，除去下边的水层， 有机层用水(lx50 ml)洗涤。蒸馏除去有机层中的乙酸乙酯和THF并且用 异丙醇完全替换。然后该异丙醇溶液(大约90 ml)在20-30°C下用13.2 g (0,079 mol)盐酸于异丙醇的溶液(21.7 %)处理5-10分钟。在緩慢加入120 ml 庚烷过程中出现产物结晶。所获得的悬浮液在40。C下搅拌2小时，然后 在2小时内冷却到0-5。C。 l小时后，在0-5。C下过滤晶体，分两部分用 预先冷却的62 ml庚烷与31 ml异丙醇的混合物洗涤，并且在70°C / <30 毫巴下干燥10小时，获得35.5g(93.5。/o)含量测定为99.5 。/。(m/m)的异丁酸 (2R，3S，4R，5R)-5-(4-氨基-2-氧代-2H-嘧啶-l-基)-2-叠氮基-3，4-双-异丁酰基 氧基-四氢呋喃-2-基甲基酯盐酸盐。
权利要求
1.制备下式的4’-叠氮基-胞苷及其水合物或药物可接受盐的方法，其特征在于，a)受到保护的下式的4’-叠氮基-三酰基核苷其中R1和R2独立地选自COR4和C(＝O)OR4，或R1与R2一起形成CH2-、C(CH3)2-、CH-苯基-或桥；R3选自COR4和C(＝O)OR4；R4独立地为C1-12-烷基，任选被1-3个选自C1-6-烷基、C1-6-烷氧基、卤素、硝基或氰基的取代基取代的苯基；与咪唑、三氯氧磷和三乙胺反应以形成下式的咪唑化合物，其中R1、R2和R3如上所述；b)式IIIa的咪唑化合物用氨水进行氨解形成式IIIb的胺，其中R1、R2和R3如上所述；c)最终将式IIIb胺转化为式I的4’-叠氮基-胞苷。
2. 权利要求l的方法，其特征在于，在步骤a)中式IIIa咪唑化合物的 形成在有机溶剂存在下于0°C-80°C下进行。
3. 权利要求2的方法，其特征在于二氯曱烷、四氢呋喃或2-甲基四氢 呋喃用作有才几溶剂。
4. 权利要求1-3的方法，其特征在于式IIIa咪唑化合物不经分离直接 用于步骤b)的氨解反应。
5. 权利要求1-4的方法，其特征在于步骤b)的氨解反应在有机溶剂中 于20°C-60°C的温度下进行。
6. 权利要求5的方法，其特征在于四氢呋喃、2-甲基四氢呋喃或二氯 曱烷用作有机溶剂。
7. 权利要求l-6的方法，其特征在于式IIIb胺不经分离直接用于步骤 c)的转化反应。
8. 权利要求1-7的方法，其特征在于在R1、议2和R"虫立地选自COR4 和C(二O)OR4的情况下，步骤c)的转化反应为在20°C-60°C下于氨水和曱 醇中进行的曱醇分解反应。
9. 权利要求l-7的方法，其特征在于在Ri与RZ—起形成CH2-、 C(CH3)2-、 CH画苯基-或缩醛桥且RM虫立地选自COR"和C(=0)OR4 (其中R"如上所述)的情况 下，步骤c)的转化反应包括在温度20。C-60。C下于氨水和甲醇中进行的曱 醇分解反应以使酰基R3裂解和酸处理以裂解R1和R2形成的缩醛。
10. 权利要求9的方法，其特征在于所述酸处理使用甲酸进行。
11. 权利要求1-10的方法，其特征在于Ri和I^为苯甲酰基或I^和 R2—起为且W为3-氯苯甲酰基。
12.下式的咪唑化合物，R30N.NU、'_0NlllaR10 OFT其中R1和R2独立地选自COR4和C(=0)OR4或R1和R2 —起形成CHr C(CH3)2-、 CH-苯基-或H、 ，OCH，桥；R3选自COR4和C(=0)OR4;R"独立地为Cwr烷基，任选被1-3个选自d—6-烷基、Q-6-烷氧基、卣素. 硝基或氰基的取代基取代的苯基。
13.权利要求12的咪唑化合物，其中R1和R2为苯甲酰基或R1与R2 一起为H、、' 、OCH，且W为3-氯苯曱酰基《
14.权利要求l-ll的方法用于制备下式化合物的用途NH。〇HCION \〇O 0IVOO
15.以上所述的方法,
全文摘要
本发明涉及制备式I的4′-叠氮基胞苷及其水合物或药物可接受盐的新方法。式(I)的4’-叠氮基胞苷可用于治疗病毒介导的疾病，特别是治疗HCV介导的疾病。
文档编号C07H1/00GK101541818SQ200780044240
公开日2009年9月23日 申请日期2007年12月3日 优先权日2006年12月11日
发明者K·萨尔马, P·J·哈林顿, S·希尔德布兰德 申请人:弗·哈夫曼-拉罗切有限公司